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      一種鈧鈦酸鹽發(fā)光材料及其制備方法和應用_4

      文檔序號:8355299閱讀:來源:國知局
      5CTC,然 后通入氧氣,氧氣的流量為lOsccm,氧壓為0. 5Pa,采用KrF氣體準分子激光器為加熱源,脈 沖激光的頻率為甜Z,脈沖激光的能量為80mJ,在襯底上沉積得到發(fā)光材料前體;
      [01巧](3)將所述發(fā)光材料前體在0. 1化的氧氣氛圍中,50(TC下退火處理化得到筑鐵酸 鹽發(fā)光材料,結構式為Tl2Sc2Ti3〇i2 ;〇. 01訊3+,0. 01化3+,所述發(fā)光材料為發(fā)光薄膜,厚度為 lOOnm。
      [0126] 實施例12
      [0127] 一種筑鐵酸鹽發(fā)光材料,結構式為Tl2Sc2Ti3〇i2 ;〇. 05訊3+,0. 03化3+,所述筑鐵酸鹽 發(fā)光材料的制備方法包括W下步驟:
      [0128] (1)制備陶瓷祀材:按1 ;1 ;3 ;0. 05 ;0. 0075的摩爾比分別稱取TI2O3, Sc2〇3, Ti〇2, 訊〇2和化407粉體,將所述粉體均勻混合后壓片得到生逐,所述生逐在13〇(TC下燒結比,得 到規(guī)格為〇50X2mm的陶瓷祀材,并將該祀材置于脈沖激光沉積設備的真空鍛膜室中;
      [0129] (2)WIT0玻璃為襯底,先后用丙麗、無水己醇和去離子水超聲清洗5分鐘,再對其 進行等離子處理后置于脈沖激光沉積設備的真空鍛膜室中,設置所述襯底和所述陶瓷祀材 的距離為95mm,用機械粟和分子粟把腔體的真空度抽到1. 0 X 1(T中a,襯底溫度為75(TC,然 后通入氧氣,氧氣的流量為40sccm,氧壓為5Pa,采用KrF氣體準分子激光器為加熱源,脈沖 激光的頻率為15化,脈沖激光的能量為300mJ,在襯底上沉積得到發(fā)光材料前體;
      [0130] (3)將所述發(fā)光材料前體在0. 001化的氧氣氛圍中,80(TC下退火處理比得到筑鐵 酸鹽發(fā)光材料,結構式為Tl2Sc2Ti3〇i2 ;〇. 05訊3+,0. 03化3+,所述發(fā)光材料為發(fā)光薄膜,厚度 為 300nm。
      [0131] 實施例13
      [0132] 圖3是本實施例提供的一種薄膜電致發(fā)光器件的結構示意圖。如圖3所示,該薄 膜電致發(fā)光器件,包括依次層疊設置的襯底1、陽極2、發(fā)光層3和陰極4,所述發(fā)光層的材質 為實施例1制備的筑鐵酸鹽發(fā)光材料。
      [0133] 該薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,包括W下步驟:
      [0134] (1)取帶有IT0導電薄膜的玻璃襯底,先后用丙麗、無水己醇和去離子水超聲清洗 5分鐘,然后用氮氣吹干,烘箱烤干待用;對洗凈的帶有IT0導電薄膜的玻璃襯底進行等離 子處理后置于脈沖激光沉積設備的真空鍛膜室中;IT0導電薄膜的厚度為lOOnm ;
      [01巧](2)在IT0導電薄膜表面制備發(fā)光層:
      [013引 (a)制備陶瓷祀材:按1 ;1 ;3 ;0. 03 ;0. 005的摩爾比分別稱取AI2O3, Sc203, Ti02, 訊02和化407粉體,將所述粉體均勻混合后壓片得到生逐,所述生逐在125(TC下燒結化,得 到規(guī)格為050X2mm的陶瓷祀材,并將該祀材置于脈沖激光沉積設備的真空鍛膜室中;
      [0137] (b)將所述陶瓷祀材安裝在脈沖激光沉積設備的真空鍛膜室中,設置基祀間距為 60mm,用機械粟和分子粟把真空鍛膜室腔體的真空度抽到5. 0Xl(r4Pa,襯底溫度為50(TC, 然后通入氧氣,氧氣的流量為20sccm,氧壓為3Pa,采用KrF氣體準分子激光器為加熱源,脈 沖激光的頻率為10化,脈沖激光的能量為150mJ,在IT0導電薄膜表面沉積得到發(fā)光薄膜前 體,所述發(fā)光薄膜前體的厚度為180nm ;
      [0138] (C)調整真空鍛膜室內的氧壓到0.0 lPa,然后在60(TC下對所述發(fā)光薄膜前體退 火處理化,得到筑鐵酸鹽發(fā)光薄膜,結構式為Al2Sc2Ti3〇i2 ;〇. 03訊3+,0. 02化;
      [0139] (3)在所述發(fā)光層表面蒸鍛陰極,所述陰極的材質為銀(Ag),采用的真空度為 0.0 OlPa,蒸鍛速率為15A/s,厚度為80皿。
      [0140] 本實施例提供的薄膜電致發(fā)光器件的具體結構,包括依次層疊設置的玻璃襯底1 ; 陽極2,為lOOnm厚的IT0導電薄膜;發(fā)光層3,為180nm厚的AlsScsTisO。;〇. 03訊3+,0. 〇2化3+ 發(fā)光薄膜;陰極4,為80皿厚的Ag。
      [0141] 圖4為實施例13制備的薄膜電致發(fā)光器件的電壓與電流和亮度關系圖,在圖4中 曲線1是電壓與電流密度關系曲線,可看出器件從5. 5V開始發(fā)光,曲線2是電壓與亮度關 系曲線,最大亮度為110cd/m2,表明器件具有良好的發(fā)光特性。
      [0142] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用W限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
      【主權項】
      1. 一種鈧鈦酸鹽發(fā)光材料,其特征在于,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的結構式為 R2Sc 2Ti3012 :xSb3+,yTb3+,其中,R 為 Al,Ga,In 或 Tl,x 的取值范圍為 0? 01 ~0? 05, y 的取值 范圍為0? 005~0? 03。
      2. 根據(jù)權利要求1所述的鈧鈦酸鹽發(fā)光材料,其特征在于,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的 結構式中x的取值為0. 03, y的取值為0. 01。
      3. -種鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1) 制備組成為 R2〇3 ? Sc203 ? 3Ti02 ? xSb02 ? y/4Tb407 的陶瓷靶材,其中,R 為 Al,Ga,In 或Tl,x的取值范圍為0. 01~0. 05, y的取值范圍為0. 005~0. 03 ; (2) 將襯底和所述陶瓷靶材置于脈沖激光沉積設備的真空鍍膜室中,在襯底上沉積得 到發(fā)光材料前體; (3) 將所述發(fā)光材料前體進行退火處理,得到鈧鈦酸鹽發(fā)光材料,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材 料的結構式為R2Sc 2Ti3012 :xSb3+,yTb3+,其中,R為Al,Ga,In或Tl,x的取值范圍為0.01~ 〇? 05, y的取值范圍為0? 005~0? 03。
      4. 根據(jù)權利要求3所述的鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)中制備 所述陶瓷靶材的步驟包括:稱取R2〇 3, Sc203, Ti02, 513〇2和1\07粉體均勻混合得到混合物, 所述混合物在900°C~1300°C下燒結形成陶瓷靶材;所述混合物中R 2O3,Sc2O3,TiO2,SbO0P Tb 407的摩爾比為1 :1 :3 :x :y/4,其中,R為Al,Ga,In或Tl,x的取值范圍為0.01~0.05, y的取值范圍為0.005~0.03。
      5. 根據(jù)權利要求4所述的鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述混合物中 R203,Sc 203,Ti02,Sb0jP Tb407 的摩爾比為 1 :1 :3 :0? 03 :0? 0025,其中,R 為 Al,Ga, In 或 T1 ; 所述燒結工藝采用的燒結溫度為1250°C。
      6. 根據(jù)權利要求3所述的鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中 所述激光脈沖沉積過程的工藝參數(shù)為:基靶間距為45mm~95mm,真空度為1. OX 1(T3~ 1. 0X10_5Pa,襯底溫度為250°C~750°C,脈沖激光的頻率為5Hz~15Hz,脈沖激光的能量 為80mJ~300mJ,以氧氣為輔助氣體,氧氣流量為lOsccm~40sccm,氧壓為0. 5Pa~5Pa。
      7. 根據(jù)權利要求3所述的鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,步驟(3)中 所述退火處理的方式為:在襯底上沉積發(fā)光材料前體后,調整真空鍍膜室內的真空度為 0.0 OlPa~0.1 Pa,在500~800°C下退火處理1~3小時,其中,退火氣氛為氧氣。
      8. -種薄膜電致發(fā)光器件,包括依次層疊設置的襯底、陽極、發(fā)光層和陰極,其特 征在于,所述發(fā)光層的材質為鈧鈦酸鹽發(fā)光材料,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的結構式為 R 2Sc2Ti3012 :xSb3+,yTb3.,其中,R 為 Al,Ga,In 或 Tl,x 的取值范圍為 0? 01 ~0? 05, y 的取值 范圍為0? 005~0? 03。
      9. 根據(jù)權利要求8所述的薄膜電致發(fā)光器件,其特征在于,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的 結構式中x的取值為0. 03, y的取值為0. 01。
      10. -種薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1) 提供具有陽極的襯底; (2) 在所述陽極表面通過脈沖激光沉積的方式制備發(fā)光層,所述發(fā)光層的材質為鈧 鈦酸鹽發(fā)光材料,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的結構式為R 2Sc2Ti3012 :XSb3+,yTb3+,其中,R為 Al,Ga,In或Tl,x的取值范圍為0. 01~0. 05, y的取值范圍為0. 005~0. 03 ; (3)在所述發(fā)光層的表面蒸鍍陰極,得到所述薄膜電致發(fā)光器件。
      【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈧鈦酸鹽發(fā)光材料及其制備方法,所述鈧鈦酸鹽發(fā)光材料的結構式為R2Sc2Ti3O12:xSb3+,yTb3+,其中,R為Al,Ga,In或Tl,x的取值范圍為0.01~0.05,y的取值范圍為0.005~0.03。所述發(fā)光材料的電致發(fā)光譜中,在490nm和580nm位置有很強的發(fā)光峰,在發(fā)光與顯示技術、激光與光電子技術以及探測技術等領域具有潛在的應用前景。本發(fā)明還提供了一種薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
      【IPC分類】C09K11-78, C09K11-80, H01L33-50
      【公開號】CN104673310
      【申請?zhí)枴緾N201310616840
      【發(fā)明人】周明杰, 王平, 陳吉星, 黃輝
      【申請人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
      【公開日】2015年6月3日
      【申請日】2013年11月27日
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